Zustandsüberwachung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

AVLK-Serie - Schwingungsüberwachung und Wälzlagerdiagnose als IoT Lösung

Die AVLK-Serie von Avibia umfasst alle Komponenten für eine Schwingungsüberwachung gemäß ISO 10816 und Wälzlager-Zustandsmonitoring nach VDI 3832. Vom Sensor, über den Schaltschrank bis zur IoT Visualisierung.

Die AVLK Komplettlösung ist eine gut abgestimmte Komplettlösung für die Schwingungs- und kombinierte Wälzlagerzustandsüberwachung. Optional kann das System IoT-fähig ausgebaut werden. Einsatzgebiete sind:

  • Lüfter, Pumpen, Kompressoren, Ventilatoren, Schneckenantriebe
  • Elektromotoren, Generatoren,  Getriebe und Kupplungen
  • rotierende Maschinen oder Vibrationsmaschinen

Das Herzstück der Lösung ist das AVIBIAline-Gerät. Mit AVIBIAline können folgende Überwachungen realisiert werden:

  • Schwingstärke- und Unwuchtüberwachung (DIN ISO 10816)
  • Wälzlagerzustandsdiagnose (nach VDI 3832)
  • Überwachung von Schwingbeschleunigung, -geschwindigkeit, - weg
  • Detektion von Kratz- und Anstreifvorgängen,
  • Ordnungs- und Stoßimpuls-Kennwert-Überwachung

Für Anwender liegt ein großer Vorteil der AVLK-Serie darin, dass ein komplettes System geliefert wird. Alle Komponenten aufeinander abgestimmt mit definierten Standardschnittstellen. Der Engineering Aufwand ist auf Kundenseite dementsprechend klein. Die nachfolgenden Einzelkomponenten sind enthalten:

  • Sensoren (Beschleunigung, Schwingstärke, Drehzahl) mit vorkonfigurierten Anschlusskabeln
  • Schwingungsüberwachungsgerät AVIBIAline
  • Prozessmesswerterfassung z.B. Lagertemperaturen (optional)
  • IoT Anbindung / Visualisierung der Messwerte lokal oder in der Cloud (optional)
  • Schaltschrank, verdrahtet mit Netzteil (optional)
  • Konfigurationsunterstützung (als integraler Bestandteil)
  • Diagnosesoftware Inspect (optional)

Sensoren

Zur Schwingungsüberwachung werden in der Regel Beschleunigungssensoren eingesetzt. Diese sind hochverfügbar, langlebig und preiswert. Für langsam laufende Maschinen mit niedrigen Frequenzen eignen sich Schwinggeschwindigkeitssensoren. AVIBIA bietet ein gutes Sortiment und berät bei der richtigen Auswahl.

Schwingungsüberwachungsgerät  AVIBIAline

Mit AVIBIAline kann die Maschinenüberwachung nach der DIN ISO 10816 ganz einfach umgesetzt werden. Die 4 Zonen Anzeige des Gerätes spiegelt entsprechend der Norm, den Zustand der Maschine wider. Die Normenreihe DIN ISO 10816/20816 definiert Grenzwerte für verschiedene Gruppen von rotierenden Maschinen, wie z.B. Elektromotoren, Pumpen oder Lüfter die Messmethoden und aufzunehmenden Schwingungskennwerte.

Aus den Sensorsignalen berechnet AVIBIAline Schwingbeschleunigung, -geschwindigkeit oder -weg. Breitbandkennwerte mit frei einstellbaren Filtergrenzen können genauso überwacht werden wie Ordnungskennwerte. Für die Crasherkennung eignet sich die Stoßüberwachung, welche zuverlässig innerhalb von max. 700 µs eine Meldung über den Digitalausgang absetzt.

Über ein Alarmmanagement lassen sich Voralarme und Alarme kanalweise frei festlegen. Die entsprechenden Ereignisse werden über das Wechselrelais bzw. über Digitalausgänge signalisiert. Einschaltverzögerungen und Haltezeiten sind einstellbar. Eine Alarmunterdrückung ist extern triggerbar

Maschinen Schwingungsüberwachung nach DIN ISO 10816

Charakteristisch für alle Normenteile ist das Ausweisen des Schwingungszustandes durch die vier Bewertungszonen A, B, C und D. Lesen Sie den Zustand Ihrer Maschinen sofort an der Gerätefront ab. Unwucht bedingte Schwingungen werden zuverlässig herausgefiltert und das bei variablen Drehzahlen. Ordnungskennwerte zeigen die Schwingungen bei Drehzahl-Vielfachen an.

Wälzlagerzustandsüberwachung

Die AVIBIAline Geräte ermöglichen die Analyse von Lagerschäden und berechnen aus den Beschleunigungssignalen Wälzlagerkennwerte wie den 1/k(t) und BCU/BCC Wert. Diese einheitenlosen Kennwerte bewerten den Lagerzustand von Wälzlagern und ermöglichen in Verbindung mit einer Langzeit-Trendanalyse die Wälzlagerzustandsüberwachung.

Visualisierung: Trends und IoT Anbindung

Zusammen mit den Schwingungswerten können Prozessmesswerte erfasst werden. Zum Einsatz kommt das WebHMI Gerät. WebHMI ist zentraler Baustein zur Ankopplung der Schwingungs- und Prozessmesswerte zur Datenspeicherung, Monitoring und Visulisierung. WebHMI bietet verschiedene Möglichkeiten der Cloudanbindung.

Visualisierung

WebHMI bietet den Funktionsumfang wie ein SCADA System und ist sehr einfach zu bedienen. Visualisierungsschaubilder können innerhalb von kurzer Zeit erstellt und dynamisiert werden. Der Aufruf der Schaubilder erfolgt über den Browser mobil oder stationär

Langzeit-Trends und Monitoring

Gleichzeitig arbeitet webHMI als Datenlogger. Die Speicherkarte kann Daten über Jahre sammeln. Trends können mit aktuellen und historischen Daten sehr leicht erstellt und aufgerufen werden.

IoT Anbindung

WebHMI beinhaltet zur Kommunikation mit externen Cloudanwendungen das MQTT Protokoll. Ein Anbindung über Modbus TCP ist ebenfalls möglich. Die Cloudplattform Level2 ermöglicht es Anwendern mehrere dezentral verteilet WebHMI Geräte zentral zu verwalten und aufzurufen. Level2 wird optional angeboten.

Prozessmesswerterfassung

Zur Anbindung von Prozessmesswerten kommen werden dezentrale WIO Module eingesetzt. Mit WIO werden modellabhängig 0/4-20mA, 0-10V-Einheitssignale, Pt100(0) Thermometer erfasst, und nach Modbus TCP umgesetzt. Die Konfiguration erfolgt direkt über die Weboberfläche mit dem Browser. Die mit den WIO gemessenen Prozesswerte werden im WebHMI zusammen mit den Schwingungswerten dargestellt, überwacht, gespeichert und visualisiert.

Schaltschrank – Standardversionen oder Individualanfertigung

Komplett wird eine Schwingungsüberwachung häufig erst dann, wenn alle Komponenten auch professionell in einen Schaltschrank eingebaut werden. AVIBIA bietet diese Dienstleistung, einschließlich Planung, Dokumentation und CE-Zertifizierung an. Alle benötigten Zusatz-Komponenten von der Klemme bis zum Netzteil und Ethernet Switch werden als Komplettlösung geplant. Es sind einfach Standardlösungen im Kunststoff-, Stahlblech- oder Edelstahlgehäusen, genauso wie individuelle Lösungen verfügbar.

Beratung und Konfigurationssupport inbegriffen

Mit vordefinierten Parametersätzen oder eigenen Vorgaben lassen sich die Geräte schnell und einfach für die betreffenden Messaufgaben einstellen. Hierbei werden die Geräte von einer Konfigurationssoftware über die USB-Schnittstelle angesprochen.  Um die Inbetriebnahme für unsere Kunden so einfach wie möglich zu gestalten bieten wir die Vorkonfiguration der Geräte an. Per Onlinetraining kann die Inbetriebnahme auch zusammen mit uns erfolgen. Meist reicht eine Stunde – je nachdem wie komplex eine Anwendung ist – aus um die Konfiguration abzuschließen, oder die Bediener in die Lage zu versetzen das selber zu erledigen.

Optional: Diagnosesoftware Inspect

Mit den AVIBIAline X – Geräten können Rohsignal Datensätze über die LAN Schnittstelle aufgezeichnet und später Offline mit der Software Inspect untersucht oder in eine anderes Format exportiert werden. Die Diagnosesoftware ist als Packet mit FFT-Spektrum, Zeitsignalplot und Hüllkurvenanalyse lieferbar.

Von Frank Ringsdorf, Geschäftsführer Avibia, Engelskirchen

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